[發明專利]基于模糊奇偶方程及AR模型的非線性系統故障預測方法

無效

• 申請號: 201010128062.2
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN101807047A
• 公開（公告）日: 2010-08-18
• 發明（設計）人: 宋華;張茂林
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 吳杰

1.一種基于模糊奇偶方程及AR模型的非線性系統故障預測方法，其特征在于，包括以 下步驟：

采用模糊奇偶方程方法估計非線性系統執行器或傳感器偏差；

采用AR模型對所述執行器、傳感器產生的偏差序列進行建模，給出偏差預測值；

由偏差預測值結合其統計規律計算執行器或傳感器故障發生概率，并用預測置信因子對 預測準確性進行評價，其中：

所述采用模糊奇偶方程方法估計非線性系統執行器、傳感器偏差的步驟還包括：

對非線性系統在各工作點處線性化，得到局部線性模型；

離線計算出各局部線性模型的奇偶方程；

利用模糊奇偶方程方法計算出系統的殘差，根據殘差進行故障診斷；

所述利用模糊奇偶方程方法計算系統的殘差，根據殘差進行故障診斷步驟還包括：執行 器殘差的計算和故障征兆評估，以及傳感器殘差的計算和故障征兆評估；

所述采用AR模型對所述執行器、傳感器產生的偏差序列進行建模的步驟中，采用滾動數 據窗方法給殘差建模，并采用FPE準則進行模型定階；

所述預測置信因子用c_k表示，由殘差的統計規律確定預測置信因子，當殘差正態分布時， 預測置信因子表示為其中ξ_e(t+k)＝3σ_et(1)，σ_et(k)為k步的預測誤差；

所述ξ_e(t+k)設為ξ_e(t+k)＝|x(t+k)-T_D|，其中x(t+k)為t+k時刻殘差值，T_D為閾值。

2.根據權利要求1所述的基于模糊奇偶方程及AR模型的非線性系統故障預測方法，其 特征在于，所述采用AR模型對所述執行器、傳感器產生的偏差序列進行建模的步驟中還包括 對模型進行平穩性檢驗，對模型殘差進行白噪聲檢驗的步驟。

3.根據權利要求1所述的基于模糊奇偶方程及AR模型的非線性系統故障預測方法，其 特征在于，所述預測置信因子用于反映由于預測步長增加因素而導致的預測準確度的降低程 度。

4.根據權利要求3所述的基于模糊奇偶方程及AR模型的非線性系統故障預測方法，其 特征在于，所述故障預測包括預測正確率和故障正確預測率兩個主要評價參數。